CN107662643A - 车辆的转弯控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的转弯控制方法、系统及车辆，其中，该方法包括以下步骤：在车辆转弯时，判断车辆的转弯方向；实时判断车辆是否处于稳定状态；如果车辆处于稳定状态，则根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力。根据本发明的方法，能够减小车辆的转弯半径，有效帮助车辆实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

Description

车辆的转弯控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的转弯控制方法、一种车辆的转弯控制系统以及一种车辆。

背景技术

随着汽车产业及经济的发展，汽车的使用越来越普及，交通的拥挤越来越严重，进而导致汽车转弯的难度也逐渐增大，容易出现因转弯而造成不必要的摩擦。当前，汽车的转弯主要是根据驾驶员的估算来实现，即驾驶员通过估算车辆周围的环境来控制车速以及方向盘实现车辆的转向操作。

然而，通过驾驶员估算车辆周围的环境实现转向控制的方法误差较大，因此，汽车的转弯难度较大，大大影响了用户的行车体验。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的转弯控制方法，能够减小车辆的转弯半径，有效帮助车辆实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆的转弯控制系统。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的转弯控制方法，该方法包括以下步骤：在所述车辆转弯时，判断所述车辆的转弯方向；实时判断所述车辆是否处于稳定状态；如果所述车辆处于稳定状态，则根据所述转弯方向增加对所述车辆的外侧轮胎的正向驱动力。

根据本发明实施例的车辆的转弯控制方法，在车辆处于稳定状态时，可根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，由此，能够增加车辆转弯所需要的向心力，从而能够减小车辆的转弯半径，有效帮助车辆实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的转弯控制系统，该系统包括：第一判断模块，所述第一判断模块用于在所述车辆转弯时，判断所述车辆的转弯方向；第二判断模块，所述第二判断模块用于实时判断所述车辆是否处于稳定状态；控制模块，所述控制模块用于在所述车辆处于稳定状态时，根据所述转弯方向增加对所述车辆的外侧轮胎的正向驱动力。

根据本发明实施例的车辆的转弯控制系统，在第二判断模块判断车辆处于稳定状态时，控制模块可根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，由此，能够增加车辆转弯所需要的向心力，从而能够减小车辆的转弯半径，有效帮助车辆实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，该车辆包括本发明第二方面实施例提出的车辆的转弯控制系统。

根据本发明实施例的车辆，能够增加转弯所需要的向心力，从而能够减小转弯半径，易于实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车辆的转弯控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图；

图3为根据本发明一个具体实施例的车辆的转弯控制方法的流程图；

图4为根据本发明一个实施例的车辆左转弯时的受力示意图；

图5为根据本发明一个实施例的车辆右转弯时的受力示意图；

图6为根据本发明另一个具体实施例的车辆的转弯控制方法的流程图；

图7为根据本发明另一个实施例的车辆左转弯时的受力示意图；

图8为根据本发明另一个实施例的车辆右转弯时的受力示意图；

图9为根据本发明实施例的车辆的转弯控制系统的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的车辆的转弯控制方法、系统及车辆。

图1为根据本发明实施例的车辆的转弯控制方法的流程图。

需要说明的是，本发明实施例的车辆可为轮边电机控制的电动汽车，如图2所示，该车辆可包括与每个轮胎对应的轮边电机，其中，左前轮1FL由轮边电机3FL驱动，右前轮1FR由轮边电机3FR驱动，左后轮1RL由轮边电机3RL驱动，右后轮1RR由轮边电机3RR驱动。

如图1所示，本发明实施例的车辆的转弯控制方法，包括以下步骤：

S1，在车辆转弯时，判断车辆的转弯方向。

驾驶员通过转动方向盘以控制车辆进行转弯，因此，可根据方向盘转角传感器来判断车辆为左转弯或右转弯。

S2，实时判断车辆是否处于稳定状态。

具体地，可通过车辆的横向加速度传感器获取车辆的横向加速度，并通过车速和轮速传感器测得的轮速计算车辆的车轮滑移率。应当理解，如果车辆的横向加速度较高或车辆的车轮滑移率较高，则车辆是不够稳定的。因此，可在车辆的横向加速度小于预设加速度阈值，且车辆的车轮滑移率小于预设滑移率阈值时，判断车辆处于稳定状态。

S3，如果车辆处于稳定状态，则根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力。

在车辆转弯过程中，地面对轮胎的静摩擦力使车辆受到沿转弯半径方向的向心力，车辆的转弯向心力与转弯半径的关系如下：

其中，F表示转弯向心力，M表示车重，V表示车速，R表示转弯半径，K为系数。根据式(1)所示的车辆的转弯向心力对转弯半径的影响，可知增大车辆转弯向心力的大小，可有效减小车辆的转弯半径，使车辆转弯易于实现。

在本发明的一个实施例中，可通过控制轮边电机以增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，从而能够为车辆提供转弯所需要的向心力，以减小车辆的转弯半径。其中，正向驱动力的大小可根据车辆的稳定性和方向盘转角的大小实时地确定。

在本发明的一个实施例中，当车辆处于稳定状态时，还可根据转弯方向增加对车辆的内侧轮胎的反向驱动力。由此，能够进一步增加车辆转弯的向心力，从而进一步减小车辆的转弯半径。

在本发明的一个实施例中，如果车辆不处于稳定状态，则停止增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，并停止增加对车辆的内侧轮胎的反向驱动力。应当理解，如果车辆不处于稳定状态，可及时停止对车辆的轮胎额外增加驱动力，以防止增大车辆的不稳定性，从而可保证驾驶安全。应当理解，如果在根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力之前车辆即不处于稳定状态，则不额外改变任何轮胎的驱动力。

根据本发明实施例的车辆的转弯控制方法，在车辆处于稳定状态时，可根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，由此，能够增加车辆转弯所需要的向心力，从而能够减小车辆的转弯半径，有效帮助车辆实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，车辆的转弯控制方法可包括以下步骤：

S110，判断车辆的转弯状态。车辆的转弯状态可包括车辆是否转弯以及转弯方向。在车辆的转弯控制系统启动后，可根据方向盘转角传感器来判断车辆的转弯状态。如果车辆左转弯，则执行步骤S120；如果车辆为右转弯，则执行步骤S130。

S120，判断车辆是否处于稳定状态。车辆处于稳定状态的判断条件包括但不限于：一、车辆的横向加速度小于预设加速度阈值；二、车辆的车轮滑移率小于预设滑移率阈值。如果是，则执行步骤S140；如果否，则执行步骤S150。

S130，判断车辆是否处于稳定状态。如果是，则执行步骤S160；如果否，则执行步骤S170。

S140，增加对右侧轮胎的正向驱动力。即控制右侧轮边电机增加正向驱动力，以增加对右侧轮胎的正向驱动力。如图4所示，在车辆左转弯时，可对车辆的右前轮额外施加正向驱动力Fdfr，并对车辆的右后轮额外施加正向驱动力Fdrr，此时可不对车辆的左侧轮胎额外施加驱动力。

S150，停止增加对右侧轮胎的正向驱动力。车辆未处于稳定状态时，可及时停止对车辆的轮胎额外增加驱动力，以防止增大车辆的不稳定性，从而可保证驾驶安全。

S160，增加对左侧轮胎的正向驱动力。即控制左侧轮边电机增加正向驱动力，以增加对左侧轮胎的正向驱动力。如图5所示，在车辆右转弯时，可对车辆的左前轮额外施加正向驱动力Fdfl，并对车辆的左后轮额外施加正向驱动力Fdrl，此时可不对车辆的右侧轮胎额外施加驱动力。

S170，停止增加对左侧轮胎的正向驱动力。

S180，判断车辆转弯是否完成。仍可根据方向盘转角传感器来判断车辆转弯是否完成。在本发明的另一个实施例中，还可在按下关闭转弯控制系统的按钮后完成车辆的转弯。如果车辆转弯未完成，则返回步骤S110继续进行上述的转弯控制；如果车辆转弯完成，则结束转弯控制过程。

在本发明的另一个具体实施例中，如图6所示，车辆的转弯控制方法可包括以下步骤：

S210，判断车辆的转弯状态。如果车辆左转弯，则执行步骤S220；如果车辆为右转弯，则执行步骤S230。

S220，判断车辆是否处于稳定状态。如果是，则执行步骤S240；如果否，则执行步骤S250。

S230，判断车辆是否处于稳定状态。如果是，则执行步骤S260；如果否，则执行步骤S270。

S240，增加对右侧轮胎的正向驱动力和对左侧轮胎的反向驱动力。即控制右侧轮边电机增加正向驱动力，并控制左侧轮边电机增加反向驱动力。如图7所示，在车辆左转弯时，可对车辆的右前轮额外施加正向驱动力Fdfr，并对车辆的右后轮额外施加正向驱动力Fdrr，并对车辆的左前轮额外施加反向驱动力Fdfl，以及对车辆的左后轮额外施加反向驱动力Fdrl。

S250，停止增加对右侧轮胎的正向驱动力和对左侧轮胎的反向驱动力。

S260，增加对左侧轮胎的正向驱动力和对右侧轮胎的反向驱动力。即控制左侧轮边电机增加正向驱动力，并控制右侧轮边电机增加反向驱动力。如图8所示，在车辆右转弯时，可对车辆的左前轮额外施加正向驱动力Fdfl，并对车辆的左后轮额外施加正向驱动力Fdrl，并对车辆的右前轮额外施加反向驱动力Fdfr，以及对车辆的右后轮额外施加反向驱动力Fdrr。

S270，停止增加对左侧轮胎的正向驱动力和对右侧轮胎的反向驱动力。

S280，判断车辆转弯是否完成。如果车辆转弯未完成，则返回步骤S210继续进行上述的转弯控制；如果车辆转弯完成，则结束转弯控制过程。

为实现上述实施例的车辆的转弯控制方法，本发明还提出一种车辆的转弯控制系统。

如图9所示，本发明实施例的车辆的转弯控制系统，包括：第一判断模块10、第二判断模块20和控制模块30。

其中，第一判断模块10用于在车辆转弯时，判断车辆的转弯方向；第二判断模块20用于实时判断车辆是否处于稳定状态；控制模块30用于在车辆处于稳定状态时，根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力。

需要说明的是，本发明实施例的车辆可为轮边电机控制的电动汽车，如图2所示，该车辆可包括与每个轮胎对应的轮边电机，其中，左前轮1FL由轮边电机3FL驱动，右前轮1FR由轮边电机3FR驱动，左后轮1RL由轮边电机3RL驱动，右后轮1RR由轮边电机3RR驱动。

驾驶员通过转动方向盘以控制车辆进行转弯，因此，如图2所示，第一判断模块10、第二判断模块20和控制模块30可集成于车辆的SC(Stability Control，稳定性控制)控制单元中。第一判断模块10可根据方向盘转角传感器AS来判断车辆为左转弯或右转弯。

如图2所示，车辆还可包括横向加速度传感器CS、纵向加速度传感器PS和与每个轮胎对应的轮速传感器2FL、2FR、2RL和2RR。在本发明的实施例中，第二判断模块20可通过车辆的横向加速度传感器获取车辆的横向加速度，并通过车速和轮速传感器测得的轮速计算车辆的车轮滑移率。应当理解，如果车辆的横向加速度较高或车辆的车轮滑移率较高，则车辆是不够稳定的。因此，第二判断模块20可在车辆的横向加速度小于预设加速度阈值，且车辆的车轮滑移率小于预设滑移率阈值时，判断车辆处于稳定状态。

在车辆转弯过程中，地面对轮胎的静摩擦力使车辆受到沿转弯半径方向的向心力，车辆的转弯向心力与转弯半径的关系如下：

其中，F表示转弯向心力，M表示车重，V表示车速，R表示转弯半径，K为系数。根据式(1)所示的车辆的转弯向心力对转弯半径的影响，可知增大车辆转弯向心力的大小，可有效减小车辆的转弯半径，使车辆转弯易于实现。

在本发明的一个实施例中，控制模块30可通过电机控制单元MCU来控制轮边电机，以增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，从而能够为车辆提供转弯所需要的向心力，以减小车辆的转弯半径。其中，正向驱动力的大小可根据车辆的稳定性和方向盘转角的大小实时地确定。

在本发明的一个实施例中，当车辆处于稳定状态时，控制模块30还可根据转弯方向增加对车辆的内侧轮胎的反向驱动力。由此，能够进一步增加车辆转弯的向心力，从而进一步减小车辆的转弯半径。

在本发明的一个实施例中，如果车辆不处于稳定状态，则控制模块30停止增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，并停止增加对车辆的内侧轮胎的反向驱动力。应当理解，如果车辆不处于稳定状态，可及时停止对车辆的轮胎额外增加驱动力，以防止增大车辆的不稳定性，从而可保证驾驶安全。应当理解，如果在根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力之前车辆即不处于稳定状态，则不额外改变任何轮胎的驱动力。

根据本发明实施例的车辆的转弯控制系统，在第二判断模块判断车辆处于稳定状态时，控制模块可根据转弯方向增加对车辆的外侧轮胎的正向驱动力，由此，能够增加车辆转弯所需要的向心力，从而能够减小车辆的转弯半径，有效帮助车辆实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

对应上述实施例，本发明还提出一种车辆。

本发明实施例的车辆，包括本发明上述实施例提出的车辆的转弯控制系统，其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。

根据本发明实施例的车辆，能够增加转弯所需要的向心力，从而能够减小转弯半径，易于实现转弯，大大提高了用户的行车体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种车辆的转弯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述车辆转弯时，判断所述车辆的转弯方向；

实时判断所述车辆是否处于稳定状态；

如果所述车辆处于稳定状态，则根据所述转弯方向增加对所述车辆的外侧轮胎的正向驱动力。

2.根据权利要求1所述的车辆的转弯控制方法，其特征在于，当所述车辆处于稳定状态时，还根据所述转弯方向增加对所述车辆的内侧轮胎的反向驱动力。

3.根据权利要求2所述的车辆的转弯控制方法，其特征在于，如果所述车辆不处于稳定状态，则停止增加对所述车辆的外侧轮胎的正向驱动力，并停止增加对所述车辆的内侧轮胎的反向驱动力。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆的转弯控制方法，其特征在于，判断所述车辆是否处于稳定状态，包括：

获取所述车辆的横向加速度和所述车辆的车轮滑移率；

如果所述车辆的横向加速度小于预设加速度阈值，且所述车辆的车轮滑移率小于预设滑移率阈值，则判断所述车辆处于稳定状态。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆的转弯控制方法，其特征在于，所述车辆包括与每个轮胎对应的轮边电机，通过控制所述轮边电机以增加对相应的轮胎的驱动力。

6.一种车辆的转弯控制系统，其特征在于，包括：

第一判断模块，所述第一判断模块用于在所述车辆转弯时，判断所述车辆的转弯方向；

第二判断模块，所述第二判断模块用于实时判断所述车辆是否处于稳定状态；

控制模块，所述控制模块用于在所述车辆处于稳定状态时，根据所述转弯方向增加对所述车辆的外侧轮胎的正向驱动力。

7.根据权利要求6所述的车辆的转弯控制系统，其特征在于，所述控制模块在所述车辆处于稳定状态时，还根据所述转弯方向增加对所述车辆的内侧轮胎的反向驱动力。

8.根据权利要求7所述的车辆的转弯控制系统，其特征在于，所述控制模块在所述车辆不处于稳定状态时，停止增加对所述车辆的外侧轮胎的正向驱动力，并停止增加对所述车辆的内侧轮胎的反向驱动力。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的车辆的转弯控制系统，其特征在于，所述第二判断模块用于：

获取所述车辆的横向加速度和所述车辆的车轮滑移率；

在所述车辆的横向加速度小于预设加速度阈值，且所述车辆的车轮滑移率小于预设滑移率阈值时，判断所述车辆处于稳定状态。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的车辆的转弯控制系统，其特征在于，所述车辆包括与每个轮胎对应的轮边电机，所述控制模块通过控制所述轮边电机以增加对相应的轮胎的驱动力。

11.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求6-10中任一项所述的车辆的转弯控制系统。